Основные сведения о СУБД MS Access 2007. Принципы проектирования баз данных

Работа с СУБД Microsoft Access 2007

Методические указания по выполнению лабораторных работ

для бакалаврантов 1 – 3-го курсов очной формы обучения

всех направлений

Хабаровск 2011

ББК У. в6

Х12

Работа с СУБД Microsoft Access 2007: методические указания по выполнению лабораторных работ для бакалаврантов 1 – 3-го курсов очной формы обучения всех направлений / сост. Д. В. Тимошенко. – Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2011. – 40 с.

Рецензент А.Н. Бердник, доцент кафедры ДВС ТОГУ, кандидат технических наук

Утверждено издательско-библиотечным советом в качестве методических указаний для студентов очной формы обучения

Денис Владимирович Тимошенко

Работа с СУБД Microsoft Access 2007

Методические указания по выполнению лабораторных работ

для бакалаврантов 1 – 3-го курсов очной формы обучения

всех направлений

Редактор Г.С. Одинцова

680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 134, ХГАЭП, РИЦ

© Хабаровская государственная академия экономики и права, 2011

Введение

В профессиональной или личной сфере очень часто приходится иметь дело с большими объёмами данных. Работа с данными может быть существенно облегчена, если последние будут организованы в виде так называемой базы данных.

Базой данных (БД) будем называть организованную на машинном носителе совокупность структурированных данных, относящихся к определённой предметной области. Типичные примеры: телефонный справочник, сведения о студентах вуза, записи о заказах товаров и т.д. Базы данных являются одним из основных компонентов современных информационных технологий.

Минимальный набор функций базы данных:

· хранение больших массивов данных с обеспечением быстрого и удобного доступа к ним;

· обеспечение минимально возможного дублирования данных;

· установление и поддержка связей между данными;

· предотвращение появления некорректных данных (обеспечение целостности данных);

· обеспечение секретности и конфиденциальности;

· возможность доступа к данным для нескольких пользователей.

Сложная организация и большие объёмы хранимых данных, высокие требования к скорости и эффективности их обработки приводят к необходимости использования специальных программных средств – систем управления базами данных (СУБД).

Одной из наиболее распространённых СУБД является Microsoft Access различных версий, входящая в состав известного пакета Microsoft Office.

Основные сведения о СУБД MS Access 2007. Принципы проектирования баз данных

СУБД MS Access использует реляционную модель данных, в которой все данные представлены в виде набора взаимосвязанных таблиц, называемых также отношениями.

Реляционная таблица состоит из полей (столбцов) и записей (строк). Порядок следования полей и записей произвольный. Запись содержит законченный объём данных о каком-либо объекте или событии. Записи являются уникальными. Поле отражает одно из интересующих свойств объекта (события), содержит однотипные данные и имеет уникальное имя (в пределах одной таблицы).

Таблицы реляционной БД должны отвечать требованиям нормализации отношений. Нормализация – это процедура разделения сложных данных на несколько таблиц, что позволяет устранить дублирование данных, обеспечивает целостность, повышает скорость извлечения данных. Существует три нормальные формы отношений.

Для того чтобы однозначно отличить одну запись от другой, используется первичный ключ – одно или несколько полей, содержащих уникальные значения для каждой записи. Первичный ключ, состоящий одного поля, называется простым (первичное ключевое поле), из нескольких полей – составным. Ключевые поля используются также для установления связей между таблицами.

MS Access позволяет устанавливать следующие типы связей.

«Один-к-одному» (1:1) – тип связи, при котором одной записи в первой таблице соответствует только одна запись во второй. Связь осуществляется по первичным ключевым полям в обеих таблицах, таблицы являются равнозначными и могли бы быть объединены в одну.

«Один-ко-многим» (1:∞) – тип связи, при котором одной записи в первой таблице соответствует несколько записей во второй. Связь осуществляется по первичному ключевому полю в первой таблице и неключевому во второй (это поле во второй таблице будет называться «ключ связи»). Первая таблица считается главной, вторая – подчинённой.

«Многие-ко-многим» (∞:∞) – тип связи, при котором нескольким записям в первой таблице соответствует несколько записей во второй. В правильно спроектированной базе, обеспечивающей целостность данных, такая связь не может быть использована.

Кроме таблиц, объектами СУБД MS Access являются запросы, формы, отчёты, страницы доступа к данным, макросы и модули.

Таблицы используются для хранения данных в базе.

Запросы позволяют выбрать нужные данные из одной или нескольких таблиц. С помощью запросов можно модифицировать существующие данные (добавлять, изменять, удалять), а также создавать новые таблицы.

Формы предназначены для ввода, редактирования и просмотра данных из таблиц на экране в удобном для пользователя виде. С помощью элементов формы можно запустить на выполнение макрос или процедуру.

Отчёты позволяют создать документ для печати на основе данных из таблицы или запроса. Созданный документ также можно включить в другое приложение (например, MS Word или MS Excel).

Страницы доступа к данным – это специальные Web-страницы, выполняющие роль форм. Их можно открывать в браузере и использовать для ввода, просмотра и редактирования данных в базе.

Макросы представляют собой описание стандартных действий, которые нужно выполнить в ответ на определённое событие. Например, можно определить макрос, который в ответ на выбор некоторого элемента в одной форме открывает другую форму.

Модули содержат программы, написанные на языке Visual Basic for Applications (VBA). Использование модулей позволяет автоматизировать выполнение сложных действий, которые нельзя описать с помощью макросов.

Основным средством создания и редактирования таблиц, запросов, форм, отчётов, страниц доступа к данным и макросов являются конструкторы. Кроме этого, для создания основных объектов базы можно использовать специальные диалоговые средства – мастера.

Все объекты базы данных хранятся в одном общем файле. Этот файл в MS Access 2007 имеет расширение. accdb, в MS Access 2003 и более ранних версиях. mdb. Кроме этого, при работе с базой автоматически создаётся небольшой файл с расширением.laccdb (.ldb в MS Access 2003), который содержит информацию о блокировке, позволяющую предотвратить конфликты доступа и повреждения БД при работе в сети. Файлы .accde (.mde в MS Access 2003 ) – это файлы, которые работают в режиме «исполнения». В этих файлах удалён весь исходный код VBA, в результате пользователь файлов может только выполнять код VBA, но не может изменять его.

Любая СУБД полностью устраняет пользователей от проблем организации хранения данных на физическом уровне. Ввод, хранение, обработку и защиту данных обеспечивает основная часть СУБД, называемая ядром.

Проектирование баз данных. При проектировании баз данных последовательно рассматривают три уровня – информационно-логический (инфологический), даталогический (концептуальный) и физический, каждому из которых соответствует своя модель предметной области. Основная задача проектирования заключается в создании инфологической модели предметной области и концептуальной модели БД.

Инфологическая модель описывает содержание предметной области. При её разработке анализируется предметная область, требования пользователей, документы, отражающие события и процессы, протекающие в предметной области. В результате анализа появляются списки объектов предметной области и перечни их свойств, выявляются связи между объектами, с помощью диаграмм описывается структура предметной области. Данная модель не зависит от программных средств, в том числе и СУБД.

Концептуальная модель основывается на инфологической модели и представляет собой структуру базы данных, соответствующую выбранной СУБД. Выбор модели данных и выбор СУБД тесно взаимосвязаны.

Физическая модель определяет способ размещения данных непосредственно на машинном носителе. В современных прикладных программных средствах этот уровень организации обеспечивается автоматически.

Существуют специальные средства и технологии создания концептуальных моделей, например ER-модель (модель сущность-связь), модель семантических объектов. Для проектирования реляционных БД простой структуры можно воспользоваться упрощённым подходом, представленным в практическом задании.

Практическое задание 1. Проектирование базы данных. Знакомство с рабочей областью MS Access 2007

Создайте базу данных, содержащую следующую информацию (варианты заданий представлены в таблице 1).

Таблица 1 – Варианты заданий

Окончание таблицы 1

1. Определите круг задач, решаемых с помощью БД. Определите, какие данные необходимо для этого использовать.

2. Определите количество и структуру таблиц БД:

§ выделите в исходной информации данные, относящиеся к отдельным информационным объектам (например, информацию об успеваемости студентов можно разделить на данные о студентах и на данные о полученных ими оценках);

§ каждому из полученных наборов данных поставьте в соответствие отдельную таблицу (например, данные о студентах и о полученных ими оценках будут находиться в разных таблицах). В результате, в первом приближении, будет определён набор полей для каждой из таблиц;

§ проверьте полученные таблицы. Таблица должна содержать данные об однотипных объектах, информация в одной таблице не должна дублироваться, не должно быть повторений между таблицами;

§ при необходимости переносите поля из одних таблиц в другие.

3. Выполните проверку полей в каждой полученной таблице. Дайте корректные имена полям таблиц. Определите тип данных в каждом поле таблиц:

§ данные следует разбивать на наименьшие логические единицы (например, в таблицу следует включить три поля – Фамилия, Имя и Отчество, а не одно общее поле ФИО);

§ имена полей, по возможности, должны быть краткими. Использовать пробелы в именах полей не рекомендуется.

4. Определите первичные ключевые поля в каждой таблице:

§ в качестве первичного ключевого поля следует использовать поле, содержащее уникальные значения (например поле с номером зачётной книжки, в таблице, содержащей данные о студентах);

§ при необходимости в таблицу можно добавить новое поле с уникальными значениями (код, номер события, индивидуальный номер и т.д.);

§ в ряде случаев можно использовать составной ключ, содержащий значения двух и более полей, при этом сочетание значений должно быть уникальным.

5. Установите связи между таблицами. Определите типы связей:

§ таблицы БД связываются по полям, содержащим одинаковые значения. Правильно установленные связи соответствуют реальным связи между информационными объектами;

§ связь должна обеспечивать целостность данных (например, связывать таблицу с данными о студентах с таблицей с данными об оценках необходимо по полю с номером зачетной книжки, а не по полю содержащему имя студента);

§ при необходимости в таблицу можно добавить новое поле или заменить существующее, если это требуется для установления связи (например, в таблицу с данными об оценках может быть добавлено поле с номером зачётной книжки, или данным полем заменено поле, содержащее имя студента).

6. Запустите программу (Пуск → Программы → Microsoft Office → Microsoft Office Access 2007). Выберите Новая база данных. Выберите место размещения базы данных, введите имя файла. Нажмите кнопку Создать (рисунок 1). После создания «пустой» базы данных MS Access открыл в режиме непосредственного ввода данных (режим таблицы) Таблицу 1, созданную по умолчанию (рисунок 2).

Рисунок 1 – Создание файла базы данных

Рисунок 2 – Режим таблицы

7. Ознакомьтесь с рабочей областью MS Access 2007. Основные команды находятся в так называемой ленте Office Fluent, расположенной в верхней части главного окна (рисунок 3). Лента заменила собой меню и панели инструментов, она служит основным командным интерфейсом программы. Лента содержит ряд вкладок с командами. Основные вкладки – Главная, Создание, Внешние данные и Работа с базами данных.

Рисунок 3 – Лента MS Access 2007. Команды вкладки Создание

§ Команды вкладки Главная позволяют:

– изменить представление,

– работать с буфером обмена,

– работать с записями (создавать, сохранять, удалять и т.д.),

– выполнять сортировку, отбор и поиск записей.

§ Команды вкладки Создание позволяют создавать и редактировать объекты базы данных.

§ Команды вкладки Внешние данные позволяют выполнить:

– импорт или связывание внешних данных,

– экспорт данных,

– сбор и обновление данных по электронной почте и т.д.

§ Команды вкладки Работа с базами данных позволяют:

– создавать и просматривать отношения между таблицами,

– запустить редактор Visual Basic или выполнение макроса,

– выполнить анализ быстродействия,

– выполнить шифрование паролем и т.д.

8. Перейдите в режим конструктора таблиц (вкладка Главная → Режим → Конструктор или кнопки в правом нижнем углу окна (рисунок 2)). MS Access потребует сохранить Таблицу 1, сохраните ее как первую таблицу Вашей базы данных (под соответствующим именем).

9. В столбце конструктора таблиц Имя поля введите имена полей первой таблицы базы данных. В столбце конструктора Тип данных для каждого введенного поля укажите тип данных, выбрав его из раскрывающегося списка. Если считаете необходимым, задайте описание для полей (рисунок 4).

10. Задайте ключевое поле в первой таблице. Для этого переместите курсор в строку, содержащую нужное поле, и нажмите значок Ключевое поле. Справа от имени поля появится соответствующий значок (рисунок 4). Сохраните таблицу и закройте конструктор.

Рисунок 4 – Указание типа данных и задание ключевого поля

11. Создайте вторую таблицу базы. Выполните команду вкладка Создание → Конструктор таблиц. Повторите пункты 9 и 10 для данной таблицы. Сохраните таблицу под соответствующим именем и закройте конструктор.

12. Аналогичным образом создайте следующие таблицы базы данных.

13. Создайте межтабличные связи (вкладка Работа с базами данных → Схема данных), предварительно необходимо закрыть все открытые объекты базы данных. В появившемся окне Добавление таблицы добавьте все таблицы базы к схеме данных. Если данное окно не появилось автоматически, нажмите на значок Отобразить таблицу (рисунок 5). Свяжите таблицы по требуемым полям. Для этого выделите левой кнопкой мыши требуемое поле в главной таблице, удерживая кнопку мыши, перенесите его поверх связываемого поля в подчинённую таблицу. В появившемся окне Изменение связей проверьте, по каким полям устанавливается связь, и установите обеспечение целостности данных (рисунок 6). Повторите действие и установите связи между остальными таблицами. Сохраните схему данных.

Рисунок 5 – Добавление таблиц в схему данных базы

Рисунок 6 – Создание связей между таблицами